Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
II.3 TÍNH TOÁN CHỐNG CẮT:

II.3 TÍNH TOÁN CHỐNG CẮT:

Tải bản đầy đủ - 0trang

ĐỒ ÁN MƠN HỌC KCBTCT



GVHD : Bùi Thanh Mai



• Tính tốn ứng suất cắt danh định v, từ phương trình:



Tính tỷ số

• Tính tốn

Ước lượng θ=



.

bằng phương pháp thử dần

,cotgθ=1,376



= 3.07*

• Tính tốn θ và ɛx

θ= 350, cotgθ = 1,428 Tính lại ɛx



= 3.11*

Giá trị q này tương đối phù hợp với giá trị q tính ở trên .Do đó giá trị θ =

350 và β = 2,185 sẽ được sử dụng cho các bước tiếp theo .

• Tính tốn khả năng chịu lực cắt cần thiết của cốt thép



theo công thức :



=

= 349887,5 N

Đặng Văn Cường (1400980)



Kỹ thuật hạ tầng -K55



ĐỒ ÁN MƠN HỌC KCBTCT

• Tính tốn khoảng cách bố trí cốt đai lớn nhất:



GVHD : Bùi Thanh Mai



Chọn cốt thép đai là phi 10, diện tích mặt cắt ngang cốt thép đai là



S≤

Theo tiêu chuẩn 22 TCN 272-05, khoảng cách này đồng thời phải thoả mãn

các giới hạn sau:



với mặt cắt đã chọn , ta có :



Do Vu < 0,1 * f’c *bv * dv = 0,1*30*200*1020.6 = 612360 N

nên

Theo các tính tốn trên, bước cốt đai bằng 248.42 mm là khống chế.

Chọn bước cốt đai s=200mm.

• Kiểm tra điều kiện đảm bảo cho cốt thép dọc không bị chảy dưới tác dụng

tổ hợp của mô men, lực dọc trục và lực cắt:



Với cốt thép đai được bố trí như trên, khả năng chịu cắt của cốt thép đai là:



Đặng Văn Cường (1400980)



Kỹ thuật hạ tầng -K55



ĐỒ ÁN MÔN HỌC KCBTCT



GVHD : Bùi Thanh Mai



= 434601 N

Asfy = 7140*420 = 2998800 N



= 1249300.5 N < Asfy

Đạt

II.4 TÍNH TỐN VÀ HẠN CHẾ ĐỘ MỞ RỘNG VẾT NỨT:



Dưới tác dụng của lực kéo đúng tâm đủ lớn, trong cấu kiện sẽ hình thành

các vết nứt trên tồn mặt cắt và vng góc với trục của cấu kiện. Trong

trường hợp này, tại mặt cắt hình thành vết nứt chỉ có cốt thép tham gia chịu

lực kéo.

Ở đây ta chỉ xem xét vết nứt do uốn là các vết nứt vng góc với trục của

cấu kiện, hình thành khi ứng suất trong bê tông ở thớ chịu kéo xa nhất vượt

quá cường độ chịu kéo của bê tông. Vết nứt do uốn xuất hiện ở khu vực

giữa nhịp dầm, là nơi có mô men uốn lớn nhất.

Xét mặt cắt giữa nhịp chịu mô men uốn lớn nhất tại TTGH sử dụng là



=



1125.75 kN.m.Q trình kiểm tốn nứt gồm các bước sau:



II.5.1 Kiểm tra xem dưới tác dụng của mô men đang xét mặt cắt có bị

nứt hay khơng.

Đặng Văn Cường (1400980)



Kỹ thuật hạ tầng -K55



ĐỒ ÁN MÔN HỌC KCBTCT



GVHD : Bùi Thanh Mai



Diện tích mặt cắt ngang :

Ag = 2000*192.5 + (1200-192.5-260)*200 + 400*260 = 638500 mm2

Xác định vị trí trục trung hòa:

= 646.5 (mm)

Mơmen qn tính của tiết diện ngn:

=

Tính ứng suất kéo của bê tông :

fc = (Mpa)

Cường độ chịu kéo khi uốn của bê tông :

fr = = 3,45 MPa





fc > 0,8fr => mặt cắt bị nứt và phải tính tốn kiểm sốt nứt



Đặng Văn Cường (1400980)



Kỹ thuật hạ tầng -K55



ĐỒ ÁN MÔN HỌC KCBTCT

GVHD : Bùi Thanh Mai

II.5.2 Tính tốn khả năng chịu kéo lớn nhất trong cốt thép ở TTGH sử dụng.

Quy định của 22 TCN 272-05 về ứng suất trong cốt thép ở trạng thái giới hạn sử dụng

như sau:



Xét trong điều kiện bình thường ta có Z  30000 N mm

dclà chiều dày lớp bê tơng bảo vệ tính đến trọng tâm của lớp cốt thép thứ nhất,

dc = 60mm



: diện tích bê tơng chịu kéo quy đổi

gbc: sô lượng thanh cốt thép chịu kéo quy đổi

Trọng tâm cốt thép:

yA = d1= = 150 mm

At= 400*2ya = 120000

= 8571.43 mm2

=374.44 Mpa



II.5.3 Tính tốn ứng suất trong cốt thép chịu kéo lớn nhất ở TTGH sử dụng:

- Tính tốn các thơng số vật liệu:

Modun đàn hồi của bê tông, theo công thức:

= 4730 * = 25907 MPa



Tỷ số modun đàn hồi :



= = 7,72



-Tính tốn mơ men quán tính của mặt cắt tính đổi đã nứt



Đặng Văn Cường (1400980)



Kỹ thuật hạ tầng -K55



ĐỒ ÁN MÔN HỌC KCBTCT

GVHD : Bùi Thanh Mai

Chiều cao vùng nén được xác định bằng cách giải phương trình sau:



=0



Giải phương trình ta được c = 282.84 mm

Do c<



(282.84>192.5) nên trục trung hòa khơng đi qua bản cánh



Momen qn tính mặt cắt quy đổi là

=

Tính tốn ứng suất của cốt thép chịu kéo lớn nhất:



= = 180,25 MPa

Vậy fs < fsa => ĐẠT

II .6 Kiểm toán độ võng

II.6.1.Một số điểm cần chú ý

Việc hạn chế độ võng trong các kết cấu bê tong là một vấn đề rất quan trọng.Độ võng

vượt quá giới hạn cho phép ở các kết cấu chịu lực có thể gây ra phá hoại đối với các

kết cấu khác.Ví dụ,độ võng lớn nhất của dầm có thể làm nứt các tường ngăn trong các

nhà cao tầng.Độ võng lớn có thể gây ra tâm lý khơng an tồn cho người sử dụng và ảnh

hưởng xấu đến tính thẩm mĩ của cơng trình.

Độ võng của kết cấu bê tơng cốt thép thường được chia thành hai dạng là độ võng tức

thời,hay độ võng ngắn hạn,và độ võng dài hạn.Độ võng tức thời phát sinh do các tải

trọng tác dụng có tính chất ngắn hạn như hoạt tải.Độ võng dài hạn,ngược lại,phát sinh do

các tải trọng tác dụng lâu dài như tĩnh tải,hoạt tải tác dụng lâu dài,v.v.

Trong ví dụ này ta sẽ tính tốn độ võng tức thời của kết cấu.

Độ võng dài hạn,theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05,nếu khơng tính được chính xác hơn,thì

có thể được tính bằng giá trị độ võng tức thời, ,nhân với hệ số k, nghĩa là



Đặng Văn Cường (1400980)



Kỹ thuật hạ tầng -K55



ĐỒ ÁN MÔN HỌC KCBTCT



GVHD : Bùi Thanh Mai



Các giá trị của được quy định như sau:

+ Nếu độ võng tức thời được xác định theo momen qn tính mặt cắt ngun,



thì k



=4

+ Nếu độ võng tức thời được xác định theo momen qn tính của mặt cắt tính đổi đã

nứt,



thì : k =



II.6.2 Tính độ võng tức thời của kết cấu:

II.6.2.1 Khái qt:

Để tính tốn độ võng tức thời,ta xếp hoạt tải lên vị trí bất lợi nhất của đường ảnh hưởng

độ võng( Đường ảnh hưởng này xác định theo lý thuyết đàn hồi).Độ võng do hoạt tải lấy

theo trị số lớn nhất của:

-Kết quả tính tốn khi dùng xe tải thiết kế đơn.

-Kết quả tính tốn của 25% xe tải thiết kế đơn cộng với tải trọng làn.

Do độ võng của kết cấu phụ thuộc trực tiếp vào độ cứng chống uốn của nó nên việc xác

định độ cứng chống uốn là một vấn đề cần được quan tâm,đặc biệt đối với kết cấu bê

tơng cốt thép có vật liệu là phi tuyến tính và chịu ảnh hưởng của vết nứt.

Độ cứng chống uống của các cấu kiện bê tông cốt thép được xác định phụ thuộc vào

modun đàn hồi của bê tơng và mơ men qn tính của mặt cắt.

Modun đàn hồi của bê tông thay đổi theo trạng thái ứng suốt.Tuy nhiên đối với các trạng

thái sử dụng thông thường,ứng suất trong bê tông không vượ t quá

hồi của nó được coi là hằng số và được xác định theo cơng thức



nên modun đàn

.



Mơ men qn tính của mặt cắt phụ thuộc vào trạng thái ứng suất và biến dạng của mặt

cắt đó.Trong các khu vực chưa nứt,mơ men qn tính của các mặt cắt

(mơ men qn

tính của mặt cắt nguyên ).Trong khi đó,các mặt cắt đi qua vết nứt có mơ men qn tính



(mơ men qn tính của mặt cắt tính đổi đã nứt ).Các mặt cắt giữa các vết nứt,do

một phần bê tông vẫn làm việc chung với cốt thép nên mơ men qn tính của chúng nằm

giữa và .Ngoài ra,vết nứt nghiêng ở các khu vực có lực cắt lớn cũng ảnh hưởng đến

mơ men qn tính chống uốn.Việc xem xét đến tất cả các yếu tố trên đòi hỏi rất nhiều

thời gian và khối lượng tính tốn.Do đó,trong các tính tốn thơng thường,có thể sử dụng

Đặng Văn Cường (1400980)



Kỹ thuật hạ tầng -K55



ĐỒ ÁN MÔN HỌC KCBTCT



GVHD : Bùi Thanh Mai



mơ men qn tính có hiệu, .của mặt cắt đã nứt do Branson đề xuất và được sử dụng

trong các Tiêu chuẩn như ACI 318-05 ,22TCN 272-05 đề xuất như sau



Trong công thức trên,

là mô men nứt của mặt cắt

là mô men nội lực lớn nhất trên chiều dài nhịp

là mơ men qn tính mặt cắt ngun

là mơ men qn tính của mặt cắt tính đổi đã nứt

II.6.2.2 Tìm vị trí bất lợi nhất của xe tải thiết kế khi tính tốn đ ộ võng:

Đối với nhịp giản đơn thì vị trí giữa nhịp là vị trí có độ võng lớn nhất.Ở đây,ta tìm vị trí

bất lợi nhất tức là vị trí mà xe tải thiết kế gây ra độ võng lớn nhất tại mặt cắt giữa dầm.

Dựa vào các phương pháp đã được học trong Sức bền vật liệu,vẽ đường ảnh hưởng độ

võng tại mặt cắt giữa nhịp.Khi đó,độ võng tại giữa nhịp do tải trọng tập trung

cách gối một đoạn



đặt



được tính theo cơng thức :



với



với



Trong đó : , : Tung độ đường ảnh hưởng độ võng tại mặt cắt giữa nhịp tương ứng

với vị trí đặt tải.

Đặng Văn Cường (1400980)



Kỹ thuật hạ tầng -K55



ĐỒ ÁN MƠN HỌC KCBTCT



GVHD : Bùi Thanh Mai



Để tìm chính xác vị trí bất lợi nhất,xét hai trường hợp sau

a)



Trường hợp 1: Có ba trục trong nhịp:

Độ võng tại giữa nhịp do xe tải thiết kế khi trục đầu cách gối một đoạn :



Với

Để tìm vị trí độ võng lớn nhất, tính đạo hàm bậc nhất của độ võng và cho bằng

khơng:

Để tìm vị trí độ võng lớn nhất, tính đạo hàm bậc nhất của độ võng và cho bằng

khơng:

Giải phương trình ta được 2 nghiệm

X1

X2 =

Với L = 15 m thay vào phương trình ta được

Trong 2 nghiệm trên, loại nghiệm

X2 = 4.35

Kiểm tra điều kiện:

b)



vì giá trị quá lớn.



thỏa mãn.



Trường hợp 2: Có hai trục trong nhịp:

Độ võng tại giữa nhịp do xe tải thiết kế khi trục đầu cách gối một đoạn :



Đặng Văn Cường (1400980)



Kỹ thuật hạ tầng -K55



ĐỒ ÁN MÔN HỌC KCBTCT



GVHD : Bùi Thanh Mai



Với

Làm tương tự như trên ta tìm được giá trị của



:



Thay L= 15 m => x1=x2=

Độ võng do xe tải thiết kế gây ra tại mặt cắt giữa nhịp:



Trong đó:

E : Mơ đun đàn hồi của bê tơng.

E = EC = 4730 = 25970 MPa

I : Mô men quán tính có hiệu của mặt cắt nứt:



Trong cơng thức trên,

: Mô men nứt của mặt cắt,



: Mô men nội lực lớn nhất trên chiều dài nhịp ở TTGH sử dụng,

Ma = 1225.75kN.m

: Mơ men qn tính của mặt cắt ngun, Ig = 1.31*.

: Mơ men qn tính của mặt cắt tính đổi đã nứt đã tính trong phần

kiếm sốt nứt, Icr = 4.05* .





I=

= 2,76*

Thay các giá trị trên vào biểu thức tính độ võng ta được:

TH1:có 3 trục trong nhịp,y= 15,8 mm



Đặng Văn Cường (1400980)



Kỹ thuật hạ tầng -K55



ĐỒ ÁN MƠN HỌC KCBTCT

TH2: có 2 trục trong nhịp,y=15,4 mm



GVHD : Bùi Thanh Mai



Khi xét đến hệ số phân bố ngang tính cho độ võng và hệ số xung kích ta được độ võng do xe tải thiết kế

đơn gây ra là :

= 0,33*1,25 * 15,8 = 6.52 mm

Trong đó:

DF: Hệ số phân bố độ võng



II.6.2.2



Tính độ võng do tải trọng làn gây ra:



Vậy kết quả tính tốn độ võng do 25% xe tải thiết kế cùng tải trọng làn thiết kế,

= 0,25* 6.52+ 0.86 = 2.5 mm

II.6.2.3

Tính độ võng tức thời:

Độ võng tức thời do hoạt tải lấy theo trị số lớn hơn của:

− Kết quả tính tốn khi dùng xe tải thiết kế đơn

− Kết quả tinh toán của 25% xe tải thiết kế đơn cộng với tải trọng làn.

fmax = max(f1;f2) = 6,52 mm

II.6.2.4

Tính độ võng cho phép:

Theo tiêu chuẩn 22 TCN 272-05, độ võng do hoạt tải xe, bao gồm cả hệ số xung kích và

hệ số làn, sinh ra trên các cơng trình cầu với nhịp giản đơn hoặc liên tục phải nhỏ hơn



Trong đó, : Chiều dài nhịp tính tốn.

II.6.2.5

So sánh

thỏa mãn

TRIỂN KHAI CỐT THÉP CHỊU UỐN CẮT HOẶC UỐN CỐT THÉP

II.7.1 Giới thiệu chung.

Thông thường, các dầm được thiết kế với giá trị mô men nội lực lớn nhất, ở giữa nhịp

đối với mô men dương và ở gối đối với mô men âm. Mặc dù có thể thay đổi chiều cao

dầm tỷ lệ với sự thay đổi của biểu đồ mô men nhưng với các dầm có chiều dài khơng lớn

lắm, như hay gặp với các dầm bê tông cốt thép thương, người ta ít khi thay đổi chiều cao

Đặng Văn Cường (1400980)



Kỹ thuật hạ tầng -K55



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

II.3 TÍNH TOÁN CHỐNG CẮT:

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×